Study and design of IR-UWB system dedicated to high speed wireless communication
Étude et conception d'un système IR-UWB dédié aux communications sans fils haut débit
Résumé
The main objective of this thesis is to implement new UWB coding techniques in order to increase the data rate flow and to enhance the robustness ensured by UWB communication for multimedia and transports applications (vehicle –Infrastructure communication). The UWB is an emerging and promising technology largely undeveloped for this type of applications. In this work, we develop high speed wireless communication system based on IR-UWB technique. M-QAM modulations are not adapted for IR-UWB systems. New modulations called « M-OAM » are proposed in this work and proved to be more adapted and more efficient. For this scope, different modulations and UWB waveforms are studied and compared in term of adequacy to our application and receiver performances. Different signal processing algorithms have been proposed and tested for each coding technique. The multi-users features are treated, for minimizing interferences and desynchronization. After the simulation stage, prototype of our system has been implemented in order to test and evaluate the obtained performances according to the used waveforms and proposed modulations, in real conditions. Finally, real time processing unit has been carried out on an FPGA platform that offers computing time at 3GHz by using parallelizable algorithms on reconfigurable architectures.
L’objectif de ce travail de thèse est la mise en œuvre de nouvelles techniques de codage pour les signaux Ultra Large Bande (ULB) dans le but d’augmenter le débit offert et améliorer la robustesse du lien de communication pour des applications multimédias et transport (communication véhicule-infrastructure). L’ULB étant une technologie émergeante et prometteuse très peu exploitée pour ce type d’applications, nous nous sommes intéressés à développer un système de communication sans fil haut débit basé sur la technique ULB impulsionnel (IR-UWB). Vu que les modulations M-QAM ne sont pas adaptées aux systèmes ULB impulsionnel, nous proposons donc de nouvelles modulations dites « M-OAM » qui se sont avérées plus adéquates et plus efficaces pour une communication haut débit. Dans cette optique, les différentes modulations et les formes d’ondes ULB sont étudiées et comparées avec comme critères l’adéquation à notre application et les performances obtenues en réception. Des algorithmes de traitement de signaux adaptés à ce type de codage ont été proposés et testés. L’aspect multi-utilisateurs est aussi abordé pour minimiser les interférences et la désynchronisation. Après l’étape de simulation, un prototype a été réalisé pour procéder aux premiers tests qui visent à évaluer les performances de notre système, en conditions réelles, en fonction de la forme d’onde et du type de modulation proposée. Finalement, une unité de traitement en temps réel sur une plateforme FPGA, offrant des temps de calcul à 3GHz, a été réalisée grâce à des algorithmes parallélisables sur des architectures reconfigurables.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)